王吉松 许海燕

摘要：微量流体喷射技术已逐渐应用于微机械制造、生物工程、制药等领域，在这些领域中，用户对喷射流体的质量尤为关心。该文研究了微量流体喷射应用中对流体质量的影响因素，在保持其他因素不变的条件下，实验验证了流体供给气压与流体质量的线性关系，并设计一种自动匹配算法，该算法的核心是线性拟合与均值法的混合应用，能够自动、快速匹配用户目标质量。最后，构建了一套微量流体喷射质量校验装置，并将该算法应用于此装置，通过实验验证，该算法及其装置能够自动匹配目标质量为0.01mg 及以上单滴质量，且误差在3%以内，满足微滴喷射应用场合的质量要求。

关键词：微滴喷射；质量匹配；算法

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）25-0251-03

A Research and Design of Microfluid Injection Quality Matching Algorithm

WANG Ji-song， XU Hai-yan

（School of Computer Science and Technology， Huaiyin Normal University， Huaian 223300， China）

Abstract： The microfluidic injection technology has been gradually applied in the fields of micro-machine manufacturing， bio-engineering， and pharmaceuticals. In these fields， users are particularly concerned about the quality of the injected fluid. This paper studies the factors that affecting fluid quality in microfluidic spray applications. Under the condition of keeping other factors unchanged， the experiment verifies the linear relationship between fluid supply pressure and fluid quality， and designs an automatic matching algorithm. The core of this algorithm is the hybrid application of linear fitting and averaging method， which can be match user target quality automatically. Finally， a set of microfluid ejection quality calibration device was constructed， And apply this algorithm to this device. Through experimental verification， the algorithm and its device can automatically match the single-drop quality with a target mass of 0.01mg or more， and the error is within 3%，It meets the quality requirements for droplet ejection applications.

Key words： droplet ejection； quality matching； algorithm

與传统的减材制造技术相比，增材制造技术由于其材料利用率高等特点，逐渐成为一种具有发展前途的新工艺[1]。微量流体喷射技术作为增材制造工艺的一种，在计算机技术快速发展的今天，广泛应用于制药、生物、芯片制造等领域[2]。微量流体喷射应用场合中，用户对喷射出的微量流体质量的稳定性和准确性尤为关注。据调研发现，目前在超微量流体应用中，用户为达到目标质量要求，会将一定质量的流体分成多滴喷射以提高喷射质量的准确性和稳定性[3]。

在微量流体喷射应用中，一般根据经验值不断调节一些参数，使喷射出的单滴质量达到要求，这样既费时又费力，降低生产效率[4-5]。……